穿戴式人體姿態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)研究和設(shè)計.pdf

1、人體姿態(tài)監(jiān)測廣泛應(yīng)用于醫(yī)療康復(fù)、健康監(jiān)護、影視特效、虛擬現(xiàn)實和自然人機交互等領(lǐng)域。現(xiàn)有人體姿態(tài)監(jiān)測分為非穿戴式和穿戴式兩種方式，非穿戴式人體姿態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)可以不與使用者接觸，也不會影響使用者日?；顒樱浔O(jiān)測空間受限，而穿戴式人體姿態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)則可以解決這一問題?，F(xiàn)有的穿戴式監(jiān)測系統(tǒng)需要的節(jié)點數(shù)目多，續(xù)航能力弱。因此，設(shè)計一種新的通用性強，使用方便的人體監(jiān)測系統(tǒng)具有重要意義。
　　本文設(shè)計了一套使用MEMS傳感器的穿戴式人體姿態(tài)監(jiān)測系

2、統(tǒng)，并提出了針對該穿戴式人體姿態(tài)的識別算法。
　　首先，針對穿戴式人體姿態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)需要多節(jié)點的問題，通過簡化現(xiàn)有的人體姿態(tài)監(jiān)測模型，建立了上下肢四自由度的人體模型，并據(jù)此模型確定了獲取模型描述參數(shù)的傳感器組配方案和監(jiān)測節(jié)點布局方案，進而設(shè)計了基于集成加速度、磁力計和氣壓高度計三種傳感器組合的穿戴式人體姿態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的硬件方案，并對傳感器進行了檢驗，以保證其有效性。
　　其次，通過數(shù)學(xué)分析表明了基于上述四自由度人體模型和五節(jié)點組